Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Chemistry

Light-driven Enzymatisk Decarboxylering

Published: May 22, 2016 doi: 10.3791/53439

Summary

Vi beskriver en protokol for lys-katalyseret generation af hydrogenperoxid - en cofaktor for oxidative transformationer.

Abstract

Oxidoreduktaser hører til de mest anvendte industrielle enzymer. Ikke desto mindre, de har brug for eksterne elektroner, hvis udbuddet er ofte dyrt og udfordrende. Genanvendelse af elektrondonorer NADH eller NADPH kræver brug af ekstra enzymer og offer substrater. Interessant flere oxidoreduktaser acceptere hydrogenperoxid som elektrondonor. Mens være billig, dette reagens reducerer ofte stabiliteten af ​​enzymer. En løsning på dette problem er den in situ generation af cofaktoren. Den kontinuerlige forsyning af cofaktoren ved lav koncentration driver reaktionen uden at forringe enzymstabilitet. Dette demonstrerer en fremgangsmåde til lys-katalyseret in situ generation af hydrogenperoxid med eksemplet med hæm-afhængige fedtsyre decarboxylase Olet JE. Fedtsyren decarboxylase Olet JE blev opdaget på grund af sin unikke evne til at producere langkædede 1-alkener fra fedtsyrer, en hidtil ukendt enzymatiskreaktion. 1-alkener er meget udbredt tilsætningsstoffer til plastificeringsmidler og smøremidler. Olet JE er blevet vist at acceptere elektroner fra hydrogenperoxid til den oxidative decarboxylering. Mens tilsætning af hydrogenperoxid skader enzym- og resulterer i lave udbytter, in situ generation af cofaktor omgår dette problem. Den photobiocatalytic kan fremvise fordele med hensyn enzymaktivitet og udbytte, hvilket resulterer i et enkelt og effektivt system til fedtsyre decarboxylering.

Introduction

Den klimaforandringer og den forventede udtømning af vedvarende ressourcer udgør en alvorlig trussel mod vores samfund. I denne sammenhæng enzym katalyse repræsenterer en endnu ikke fuldt udnyttet potentiale for udvikling af bæredygtig og grønnere kemi 1. Oxidoreduktaser har kapacitet til at katalysere indførelse og ændring af funktionelle grupper under milde reaktionsbetingelser og tilhører de vigtigste biokatalysatorer 2. De fleste redox transformationer kræver levering af ekstern af cofaktorer såsom NAD (P) H. Metoder til cofaktor regenerering er blevet anvendt i industriel skala. Men de stadig resultere i høje procesomkostninger, hvilket begrænser deres anvendelse meste til højværdiprodukter. Interessant flere peroxidaser 3,4 og P450 monooxygenases 5 acceptere elektroner fra hydrogenperoxid via den såkaldte peroxid shunt. Mens H 2 O 2 er en billig co-reagens, er det angiveligt harmful for mange enzymer. En støt in situ-dannelse af lave koncentrationer af hydrogenperoxid er en brugbar fremgangsmåde til at drive reaktionen uden at forringe driftsstabilitet enzym.

figur 1
Figur 1. Eksperimentel opsætning af photobiocatalytic decarboxylering af fedtsyrer ved Olet JE. Klik her for at se en større version af dette tal.

Brugen af lys som energikilde til kemiske og biologiske processer har modtaget stigende opmærksomhed i de seneste år 6. Light-driven generation af hydrogenperoxid har vist sig som en let og robust metode til at levere hydrogenperoxid til redox transformationer (figur 1). En fotokatalysator såsom flavin adenin mononucleotide (FMN) tillader reduktion af molekylært oxygen til hydrogenperoxid, som derefter anvendes som cofaktor for den enzymatiske oxyfunctionalization reaktion. Mulige elektrondonorer er ethylendiamintetraeddikesyre (EDTA), ascorbat eller billig formiat. Fremgangsmåden er generelt anvendelig til H2O 2 -afhængige enzymer, herunder peroxidaser 3,4 og P450 monooxygenases 5.

Vi har for nylig undersøgt anvendelsen af en ny bakteriel decarboxylase 7 for omdannelsen af naturlige fedtstoffer i olefiner 8. Dette ville være en bæredygtig vej til syntese af udbredte platform kemikalier fra en biobaseret kilde. Den decarboxylase Olet JE fra den gram-positive bakterie Jeotgalicoccus sp. katalyserer oxidativ decarboxylering af fedtsyrer og danner 1-alkener som produkter. Olet JE er nært beslægtet med bakterielle P450 monooxygenaser og behov elektroner from hydrogenperoxid til reaktionen.

Desværre, tilsætning af H 2 O 2 til en opløsning af substrat og enzym resulterede i lave konverteringer og en dårlig reproducerbarhed af resultaterne, antageligt på grund af en skadelig virkning af hydrogenperoxid på stabiliteten af Olet JE. Generering af et fusionsprotein med NADPH-reduktase RhFred gjort en NADPH-afhængig decarboxylering muligt. 9. Ikke desto mindre er den høje pris på NADPH og de ​​nuværende begrænsede muligheder for en omkostningseffektiv regenerering fik os til at undersøge billigere elektrondonorer. Inspireret af ligheden mellem Olet JE med P450 monooxygenaser, brugte vi lys-katalyseret generation af H 2 O 2. Vi var glade for at opnå høje konverteringer (op til> 95%) ved hjælp af cellefrie ekstrakter eller oprensede enzym løsninger.

Med eksemplet med fedtsyre decarboxylering præsenterer vi en generel protokol for lys-drevne enzymatiske redox transformationer hjælp FMN som fotokatalysator og hydrogenperoxid som cofaktor. De præsenterede fremgangsmåder indbefatter produktion af enzymet i rekombinant celle af E. coli, oprensning af enzymet, ansøgningen til syntese af 1-alkener og analyse af reaktionsprodukterne.

Protocol

Forsigtig: Se venligst alle relevante materiale sikkerhedsdatablade (MSDS) før brug. Flere af de kemikalier, der anvendes i disse synteser er akut giftige og kræftfremkaldende. Alle trin, der involverer skadelige organiske opløsningsmidler, især udvinding af reaktionsprodukter og derivatisering af fedtsyrer skal udføres under en emhætte bruger personlige værnemidler (sikkerhedsbriller, handsker, kittel, fuld længde bukser, lukkede toe sko ). Alle transaktioner vedrørende genetisk modificerede organismer i dette arbejde kræver anlæg, der er godkendt til håndtering af genetisk modificerede organismer i sikkerhedsniveauet S1.

1. Ekspression af de rekombinante Decarboxylase Olet JE i E. coli

  1. Fremstilling af produktionsstammen
    1. Forbered et syntetisk gen af Olet JE fra Jeotgalicoccus og klonet ind i ekspressionsvektoren pASK-IBA37plus som beskrevet. 8 BEMÆRK: For at undgå nedbrydning af fedtsyrer af enzymer fra den bakterielle metabolisme, E. coli-stamme JW5020 fra Keio samling med en dysfunktionel vej for fedtsyre-nedbrydning blev anvendt.
  2. Dyrkning og induktion af enzymekspression
    1. Forbered en forkultur ved inokulering af E. coli JW5020 Olet mutant fra en LB-plade (indeholdende 100 mg ml -1 ampicillin) i to 3 ml LB-medium i reagensglas. Pipette ampicillin (100 ug ml-1) ud fra en stamopløsning i mediet for udvælgelse og inkuberes ved 37 ° C i 15 timer i en rysteinkubator ved 180 rpm.
    2. Tilsæt 2 ml af for-kulturer til to 200 ml LB-medium indeholdende ampicillin (100 ug ml-1), i 1 L rystekolber. Inkubation fortsætter ved 37 ° C og 180 rpm.
    3. Overvåg ændringen i OD 600 nm efter inokuleringen. Når OD600 når en værdi mellem 0,6 end 0,8 inducere ekspressionen ved tilsætning tetracyclin (0,2 ug ml-1). Inkuber kulturerne i 15 timer ved 20 ° C og 180 rpm.
      BEMÆRK: Da Olet JE indeholder et hæm cofaktor, er tilsætning af δ-Amino levulinsyre (0,5 mM) før induktion nødvendig for at give kulturen med en precursor for cofaktor-syntese.
  3. cellelyse
    1. Udfør følgende trin på is. Overfør kulturerne ved dekantering eller pipettering centrifugerør og bruge en skala til at sikre lige fordeling. Centrifugeres kulturerne i 20 min ved 12.000 xg ved 4 ° C.
    2. kassere omhyggeligt supernatanten og resuspender pellets i 50 ml puffer (Tris 50 mM, NaCl 200 mM, pH 7,5) ved pipettering og overfør suspensionen i en konisk centrifugerør.
    3. Efter centrifugering i 15 minutter ved 4.000 xg ved 4 ° C kasseres supernatanten, resuspender hver pellet i 3 ml puffer ved pipettering.
    4. Udføre cellelyse af sånicating løsningerne på is (tre cyklusser x 30 sek) forlader en 1 min pause i mellem cyklusser. Centrifuger løsninger for 20 min ved 15.000 xg ved 4 ° C for at fjerne cellerester og overføre supernatanten i en konisk centrifugerør uden at forstyrre pellet ved pipettering. Kassér pelleten.
      BEMÆRK: En fraktion af opløsningsmidler anvendes direkte til biokatalyse efter små molekyler er fjernet. Den anden fraktion vil blive anvendt til oprensning af det His-mærket Olet JE.
  4. Fjernelse af små molekyler af cellepositioner ekstrakter
    1. Før brug af den rå ekstrakt i biokatalyse fjerne små molekyler, som kan interferere med brintoverilte dannelse eller elektronoverførsel ved pipettering 3 ml cellefri ekstrakt i en centrifuge filterenhed med en 10 kDa-membran og der centrifugeres ved 4.000 xg ved 4 ° C. Resuspender resterende protein i 3 ml Tris-HCl-buffer.
  5. Oprensning af Olet
  6. Anvendelse 3 ml af den anden celleekstrakt til sine Pur Ni-NTA spin-søjler, som er blevet ækvilibreret før med ækvilibreringspuffer (Tris 20 mM, NaCl 300 mM, imidazol 10 mM).
  7. Forsegl kolonner med de nederste stik og øverste skrue-caps og ryst dem let indtil harpiksen er fordelt ligeligt med cellefri ekstrakt. Inkuber de indlæste kolonner i 30 minutter i en overhead rysteapparat ved 4 ° C.
  8. Vask søjlerne med 1 ml vaskebuffer (Tris 20 mM, NaCl 300 mM, imidazol 20 mM, pH 7,4) ved centrifugering ved 700 xg i 2 min. Gentag dette trin to gange.
  9. Placer kolonnerne i et frisk konisk centrifugerør, og der tilsættes 1 ml af elueringsbuffer (Tris 20 mM, NaCl 300 mM, imidazol 250 mM, pH 7,4) Olet JE. Centrifuger ved 700 xg i 2 min og gentage dette trin to gange.
    BEMÆRK: Imidazol vil binde til nikkel og dermed fjerne Olet JE fra søjlen.
  10. Overfør elueringen til en centrifuge filterenhed (10 kDa membran) og centrifugeres ved 4000 xg ved 4 ° C til fjernelse imidazol.
  11. Kontrollér renheden af enzymet ved en SDS-PAGE (15%). 9 Mix 3 pi af eluering med en SDS-puffer (slutkoncentration 1x) og inkuber opløsningen ved 95 ° C i 5 min til denaturering. Efterfølgende anvende det samlede beløb på en SDS-Page. Kør gelen ved 35 mA under anvendelse af et kommercielt protein standard. Detektere proteinet ved 50 kDa.
  12. For at bestemme proteinkoncentration bruge et kommercielt tilgængeligt BSA-kit. Pipetter 50 pi fortyndede proteinprøver (1: 100, 1: 200, 1: 500) og BSA standard (0, 20, 30, 40,50, 60, 80, 100 mg ml-1) i en plade med 96 brønde . Tilsæt 200 pi Bradford reagens, måles absorbansen ved 595 nm efter 15 min med et fluorimeter og beregne koncentrationerne under anvendelse af standardkurven.

2. Light-katalyseret Biotransformation

  1. Biokatalytiske reaktioner uden hydrogenperoxid tilsætning
    1. Der fremstilles en 10 ml stamopløsning af 10 mM stearinsyre (Mr 284,5 g mol-1) ved tilsætning af 10% (v / v) Tergitol og 0,0284 g stearinsyre til destilleret vand. Opvarm opløsningen i et varmekammer til 60 ° C, indtil fedtsyren er fuldstændigt opløst.
    2. Biokatalyse og prøveudtagning
      1. Forbered to 2 ml reaktionsblandinger indeholdende 50 mM EDTA, 0,01 mM FMN, 0,5 mM stearinsyre i Tris-HCl-buffer. Tilføj en magnetisk omrører for tilstrækkelig ilttilførsel og placere glasrør i vandbad, opvarmet til 25 ° C.
      2. Tilsæt 200 ug ml -1 af oprenset enzym eller 10% (v / v) cellefri ekstrakt til hver af reaktionsblandingerne og belyse dem med et klart glas pære (120 W) i 15 cm afstand af reaktionsrørene.
      3. Tag 200 pi prøver ved specifikke tidspunkter (0, 10, 30, 60 og 120 min og over nat) standsning af reaktionen med 20 pi 37% HCI. Tilsæt 5 pi myristinsyre (10 mM lager sålution) som intern standard.
  2. Analyse af reaktionsprodukter
    1. Til ekstraktion tilsættes 500 pi ethylacetat til prøverne to gange, vendes rørene og centrifugeres i 1 min ved 13.000 x g.
    2. Tag 400 ul af supernatanten og lad opløsningsmidlet fuldstændigt fordampe.
    3. Derivatisere carboxylsyrerne til trimethylsilylcarboxylic syre ved tilsætning af 200 pi N-methyl-N - (trimethylsilyl) trifluor- acetamid (MSTFA). Inkuber opløsningen ved 60 ° C i 30 minutter for at omdanne hydroxylgrupper til trimethylsilylethere.
    4. Bestemmelse af omdannelse ved GC / FID
      BEMÆRK: Bestem dannelsen af ​​1-heptadecen (RT: 8,34 min), α- og β-hydroxy stearinsyre (RT: 12,05 og 12,1 min) og formindskelse af substratet (RT: 11,15 min) under anvendelse af GC / FID.
      1. Indstil temperaturen profil beskrevet nedenfor Indstil injektion temperaturen til 340 ° C. Holdeden indledende ovntemperaturen er ved 90 ° C i 3,5 min og derefter stige med 45 ° C min-1. Ved 220 ° C, holde temperaturen i 2 min. Efter en gentaget stigning på 45 ° C min -1, holde temperaturen ved 280 ° C i 2 minutter og derefter stige med 60 ° C min-1.
        BEMÆRK: Maksimal temperatur på 330 ° C er holdt i 1,44 min.
      2. Injicer 4 pi af prøven, med en split forhold på 5 til at få hurtig forflygtigelse og homogen blanding med bæregas helium den.
        BEMÆRK: I afhængighed af den stigende temperatur substratet og produkterne vil komme ind i gasfasen. Stofferne er opdaget af GC / FID-detektor efter at have passeret kolonnen på bestemte retentionstider og vises som toppe på skærmen. Overhold peak formation på skærmen.
      3. Beregning af koncentrationen af ​​dannet produkt af følgende formel:
        ligning 1 BEMÆRK: Kalibreringsfaktoren er bestemt specifikt for denne kolonne for hvert substrat og produkt ved at beregne standardkurven fra kendte mængder af de deriverede stoffer og deres tilsvarende top område.
    5. Identificer olefin og p-hydroxy acid toppe ved GC / MS.
      1. Identificer olefin og p-hydroxy acid toppe ved GC / MS. Indstil temperaturen profil. Indstil injektion temperaturen til 250 ° C. Hold ovntemperaturen til 100 ° C i 5 minutter og derefter stige med 20 ° C min-1.
        BEMÆRK: Maksimal temperatur holdes i 7,5 min.
      2. Indstil massespektrometri temperatur til 250 ° C og scanne ved 50 til 500 m / z i elektronanslag tilstand.
        BEMÆRK: electron impact ionisering fjerner en enkelt elektron resulterer i dannelsen af ​​en radikal kation, som vil blive væltet fremad for masseanalyse. På grund af de høje intramolar energi kovalente bindinger inden formolekyle pause skabe fragmenter af lavere m / z. Disse fragmenter danner et fingeraftryk specifik for et stof.
      3. Injicer 1 ml af prøven. Detect 1-heptadecen efter 11,4 minutters retentionstid med den tilsvarende fingeraftryk (figur 2).

Representative Results

Mens tilsætningen af hydrogenperoxid til reaktionsblandingen resulterede i lav til moderat konverteringer (<10%), in situ generation af hydrogenperoxid øges omdannelsen op til 80% omdannelse. Analyse ved GC / MS viser dannelsen af olefiner fra fedtsyrer (figur 2).

Figur 2
Figur 2. (A) Temperatur profil for GC / MS-målinger. (B) Fingerprint af 1-heptadecen eluerende efter 11,4 min. (C) Karakteristiske sekundære CnH2n-1 fragment ioner af terminal olefiner eksemplarisk vist for en-heptadecen. Klik her for at se en større version af dette tal.

E. coli. En oprenset enzym løsning viste en klar sammenhæng mellem enzym koncentration og konvertering. Forøgelse af koncentrationen af ​​lyset høst molekyle FMN føre til højere konverteringer. Men forøgelse af koncentrationen over 10 mM ikke yderligere at fremskynde reaktionerne, hvilket indikerer, at mængden af ​​hydrogenperoxid er tilstrækkeligt til rådighed og ikke længere den begrænsende faktor.

Ud over den decarboxylering af fedtsyrer, Olet JE katalyserer også en hydroxylering i β-position. I omdannelsen af ​​stearinsyre, decarboxyleringen er omkring tre gange hurtigere end hydroxyleringen. I et typisk forsøg ved anvendelse af en opløsning af 0,5 mM stearinsyre og 10 uM FMN blev 99% af substratet omdannes til en blanding af 1-heptadecen og 2-hydroxystearinsyre med et forhold på3,3: 1 (figur 3) 8. En undersøgelse af substratet spektrum af lys-drevne biokatalyse viste, at for fedtsyrer med længere acylkæder, Olet JE fortrinsvis katalyserer decarboxylering, mens den relative mængde af hydroxylholdige fedtsyrer i produktblandingen øges med kortere kædelængde. Fedtsyrer kortere end myristinsyre (C14) ikke undergår decarboxylering.

Figur 3
Figur 3. gaskromatografisk analyse af Olet JE medieret decarboxylering af stearinsyre (11,15 min) i 1-heptadecen (8,4 min), α-hydroxy stearinsyre (12.04 min) β-hydroxy stearinsyre (12,1 min). Ændringen af toparealerne fra prøver udtaget over en tidsforløbet for 2 timer er vist. Klik her for at viewa større version af dette tal.

Overraskende, umættede syrer oliesyre (C18: 1d9 cis) og linolsyre (C18: 2d9d12) blev ikke accepteret som substrater, hvilket indikerer, at den snoede konfiguration af cis-dobbeltbindinger ikke kan rummes i en produktiv bindende tilstand i enzymet. Tilsætning af oliesyre (10%) forhindrede også omdannelsen af ​​stearinsyre. Interessant, stearinsyre: blev (C18 1d9 trans) omdannes af Olet JE, men med lidt lavere aktivitet derefter stearinsyre.

Discussion

Lyset-drevne generation af hydrogenperoxid kan anvendes til en række redox transformationer, herunder peroxygenases 3, chloroperoxidases 10 og P450 monooxygenaser 5. Det er en nem og praktisk tilgang. På lang sigt, brugen af ​​synligt lys åbner perspektivet til at udnytte sollyset til kemiske omdannelser, som er et bæredygtigt alternativ til energirige reaktioner.

Metoden er anvendelig med oprenset enzym eller med cellefri ekstrakt. Mens sidstnævnte kræver mindre omkostninger og arbejde, skal det bemærkes, at små molekyler i den rå ekstrakt kan interferere med lys katalyseret konvertering. En praktisk fremgangsmåde er at fjerne disse små komponenter med en Mikromembran (dvs. ved centrifugering i en centrifugalfilterenhed eller ved dialyse). Koncentrationen af ​​lyset høst molekyle FMN bestemmer koncentrationen af ​​hydrogenperoxid. Afhængigt af Affinity af oxidoreduktase, denne koncentration er afgørende for den enzymatiske aktivitet. En anden vigtig faktor er koncentrationen af ​​den opofrende elektrondonor EDTA. Den vigtigste parameter er imidlertid den operationelle stabilitet og aktivitet af enzymet.

Den olefinization af fedtsyrer er en elegant reaktion til omdannelse af biobaserede fedtsyrer til olefiner, der hører til de store råvarer til den kemiske industri. Lyset-drevne biokatalytisk decarboxylering kan udføres ved stuetemperatur og ved neutral pH, hvilket giver klare fordele med hensyn til bæredygtighed.

Vores resultater viser, at in situ-dannelse af hydrogenperoxid er en strategi til at levere cofaktoren uden at svække enzymstabilitet, hvilket fører til en høj omdannelse. Nuværende metoder til cofaktor regenerering bruger landbrugsprodukter eller benzin-baserede kemikalier. Light-drevne reaktioner dukker op som vedvarende alternativ. Fremtidforskning vil være dedikeret til fremgangsmåder til substitution af det hellige reagens EDTA af billigere molekyler og at reducere mængden af ​​lys-høst molekyle FMN.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Chemicals
Ampicillin Sigma Aldrich 69-52-3
Bradford reagent Roth K015.1
BSA Sigma Aldrich 90604-29-8
DMSO Sigma Aldrich 67-68-5
Ethyl acetate Fisher Chemical 141-78-6
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) Roth 8043.1
Riboflavin 5-monophosphate sodium salt hydrate Sigma Aldrich 130-40-5
Hydrochlorid acid 37% Sigma Aldrich 7647-01-0
Hydrogen peroxide 30% Sigma Aldrich 7722-84-1
δ-Amino levulinic acid Sigma Aldrich 5451-09-2
N-Methyl-N-(Trimethylsilyl)trifluoro acetamide (MSTFA) Sigma Aldrich 24589-78-4
Myristic acid >99% Sigma Aldrich 208-875-2 
Imidazole Sigma Aldrich 288-32-4
Sodium chloride Fisher Chemical 7647-14-5
Stearic acid >99% Sigma Aldrich 57-11-4
Tetracycline Sigma Aldrich 60-54-8 
Tergitol Sigma Aldrich MFCD01779855 
Tris(hydroxymethyl)-aminomethan Sigma Aldrich 77-86-1
Device
Incubator shaker G-25CK New Brunswick Scientific
Ecotron Infors HT
Centrifugation Labofuge 400R Heraeus
RC 5B Plus Sorvall
Fresco 17 Thermo Scientific
Centrifugation rotors SS34 Sorvall
SLA Sorvall
Clean bench Envirco Ceag Schirp Reinraum technik
Column GC-FID  CP-Sil 5CB (30 m x 0.25 mm x 0.25 µm)  Agilent Technologies
Column GC-MS FactorFour Capillary Coloumn (VF-5 ms + 5 m EZ Guard)  Varian
GC-FID GC-2010 plus Shimadzu
GC-MS IST-40 Varian
Magnetic stirrer RCT classic IKA
pH meter SevenEasy Mettler toledo
Sonicator Branson Sonifier 250 Branson
Spectral photometer FLUOstar Omega BMG Labtech
Equipment
Affinity chromatography column His Pur Ni-NTA spin column Thermo Scientific
Centricon Vivaspin turbo 15 VWR International
Microtiter plates 96 Well Multiply®PCR Plates Sarstedt

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Kourist, R., Domìnguez de Marìa, P., Miyamoto, K. Biocatalytic strategies for the asymmetric synthesis of profens - recent trends and developments. Green Chem. , 2607-2618 (2011).
  2. Holtmann, D., Fraaije, M. W., Arends, I. W., Opperman, D. J., Hollmann, F. The taming of oxygen: biocatalytic oxyfunctionalisations. Chemical Comm. 50, 13180-13200 (2014).
  3. Churakova, E., et al. Specific photobiocatalytic oxyfunctionalization reactions. Ang. Chem. In. Ed. 123, 10904-10907 (2011).
  4. Hollmann, F., Arends, I., Buehler, K. Biocatalytic Redox Reactions for Organic Synthesis: Nonconventional Regeneration Methods. ChemCatChem. 2, 762-782 (2010).
  5. Girhard, M., Kunigk, E., Tihovsky, S., Shumyantseva, V. V., Urlacher, V. B. Light-driven biocatalysis with cytochrome P450 peroxygenases. Biotechnol. Appl. Biochem. 60, 111-118 (2013).
  6. Bartsch, M., et al. Photosynthetic production of enantioselective biocatalysts. Microb. Cell. Fact. 14, 53 (2015).
  7. Rude, M. A., et al. Terminal olefin (1-alkene) biosynthesis by a novel P450 fatty acid decarboxylase from Jeotgalicoccus species. Appl. Environ. Microbiol. 77, 1718-1727 (2011).
  8. Zachos, I., et al. Photobiocatalytic decarboxylation for olefin synthesis. Chem. Comm. 51, 1918-1921 (2015).
  9. Liu, Y., et al. Hydrogen peroxide-independent production of α-alkenes by OleTJE P450 fatty acid decarboxylase. Biotechnol. Biofuels. 7, 28 (2014).
  10. Perez, D. I., Grau, M. M., Arends, I. W., Hollmann, F. Visible light-driven and chloroperoxidase-catalyzed oxygenation reactions. Chem. Comm. 40 (44), 6848-6850 (2009).

Tags

Kemi Biocatalysis Let-katalyse hydrogenperoxid decarboxylase grøn kemi cofaktor generation
Light-driven Enzymatisk Decarboxylering
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Köninger, K., Grote, M.,More

Köninger, K., Grote, M., Zachos, I., Hollmann, F., Kourist, R. Light-driven Enzymatic Decarboxylation. J. Vis. Exp. (111), e53439, doi:10.3791/53439 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter